特許 6516883 アンテナデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6516883

(24)【登録日】2019年4月26日

(45)【発行日】2019年5月22日

(54)【発明の名称】アンテナデバイス

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/24 20060101AFI20190513BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20190513BHJP

   H01Q 7/00 20060101ALI20190513BHJP

   H01Q 21/08 20060101ALI20190513BHJP

   G06K 7/10 20060101ALI20190513BHJP

【ＦＩ】

   H01Q1/24 C

   H01Q1/38

   H01Q7/00

   H01Q21/08

   G06K7/10 240

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-563835(P2017-563835)

(86)(22)【出願日】2017年1月27日

(86)【国際出願番号】JP2017002857

(87)【国際公開番号】WO2017131129

(87)【国際公開日】20170803

【審査請求日】2018年7月27日

(31)【優先権主張番号】特願2016-15629(P2016-15629)

(32)【優先日】2016年1月29日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000110217

【氏名又は名称】トッパン・フォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120662

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 桂子

(74)【代理人】

【識別番号】100112715

【弁理士】

【氏名又は名称】松山 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】山岸 慎治

(72)【発明者】

【氏名】杉田 靖博

(72)【発明者】

【氏名】ムジラネザ ジョン

(72)【発明者】

【氏名】大鷲 祐貴

(72)【発明者】

【氏名】川鍋 吉孝

【審査官】 西村 純

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００８／１４３２１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０６４１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０９７３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第２０１７７６８（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−３４７７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００１６０２１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ １／００−２５／０４

Ｇ０６Ｋ ７／００− ７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

近距離無線通信により情報を読み取るアンテナデバイスであって、
平行に並んで設けられた複数のアンテナパターンを有するアンテナ層を備え、
前記複数のアンテナパターンの少なくとも一部が、前記アンテナ層の平面視において互いに重なり合うよう配置され、
前記複数のアンテナパターンとその両端において接続するＦＰＣ基板をさらに備え、
隣り合うアンテナパターンのアンテナ線が平面視で交差する箇所は、いずれか一方のアンテナ線が、前記ＦＰＣ基板に形成されたコンタクトホールを介して配線されている、アンテナデバイス。

【請求項2】

前記複数のアンテナパターンの少なくとも一部が、半ピッチずつずらして配置されている、請求項１に記載のアンテナデバイス。

【請求項3】

前記アンテナパターンが、ループ状または２巻以上の螺旋状に形成されている、請求項１または２に記載のアンテナデバイス。

【請求項4】

前記アンテナ層を二層備え、
前記二層のアンテナ層が、それぞれが有する複数のアンテナパターンが並ぶ方向が、互いに直交するよう配置されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナデバイス。

【請求項5】

表示パネルをさらに備えた、請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナデバイス。

【請求項6】

前記表示パネルと前記アンテナ層との間に光拡散フィルムを設けた、請求項５に記載のアンテナデバイス。

【請求項7】

タッチパネルをさらに備えた、請求項５または６に記載のアンテナデバイス。

【請求項8】

前記アンテナ層は、透明金属またはメッシュ状にパターニングされた金属である、請求項１から７のいずれか一項に記載のアンテナデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、近距離無線通信用のアンテナパターンを備え、近距離無線通信により情報を読み取るアンテナデバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電源を含まず無線通信用のアンテナ素子を内蔵したＩＣカード（非接触型ＩＣカード）と、電源を備える通信装置との間において、ＩＣカードと通信装置とを接触させることなく、両者間で近距離通信を行う技術がよく用いられている。例えば、通信装置と非接触型ＩＣカードとの間において、無線通信（近距離通信）を行う場合、通信装置のアンテナ素子と、非接触型ＩＣカードとが所定の距離以下となるように、非接触型ＩＣカードを通信装置に近づける。通信装置は、電源を有しており、通信装置に内蔵されている近距離無線通信用アンテナ素子に給電することで、当該アンテナ素子により磁界が発生する。そして、非接触型ＩＣカードを通信装置に近づけることで、通信装置が発生させた磁界により、非接触型ＩＣカードのアンテナ素子に誘導電流が流れる。これにより、通信装置から非接触型ＩＣカードに電力供給することができる。そして、非接触型ＩＣカードは、誘導電流により発生した起電力を用いて、非接触型ＩＣカード内の回路（例えば、ＩＣチップ）を動作させる。このようにして、非接触型ＩＣカードを通信装置に近づけることで、非接触型ＩＣカードと通信装置との間において、無線通信（近距離通信）を行うことができる。

【0003】

このようなアンテナ素子を表示端末に内蔵させたアンテナデバイスが、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された表示端末では、ＩＣカードで表示領域にタッチ操作を行うと、タッチ操作位置のアンテナコイルを介してＩＣカードリーダライタとデータ送受信をすると共に、タッチ操作位置に対応して、当該表示端末に表示されている表示内容に対応した制御が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−６４１２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１等に記載されたような従来のアンテナデバイスでは、ＩＣカードによるタッチ操作が行われるタッチ面に、矩形のコイル状のアンテナを複数配置して、タッチ操作位置の検出を行う。しかしながら、たとえば図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、ＩＣカード９１の中点がアンテナ線９２上に位置すると、ＩＣカード９１の信号が読み取れないことがある。アンテナ線９２から発生する磁界は左右対称の同心円状であるため、アンテナ線９２がＩＣカード９２の中点を通る場合、左右の磁界がキャンセルし合ってＩＣカード側に起電力が発生せず不感状態となるからである。なお、図１１（ａ）および図１１（ｂ）においては、説明を分かり易くするために、１本のアンテナ線がＩＣカードの中点を通る場合を例示したが、コイル状のアンテナの場合は、コイルを形成する複数のアンテナ線の束の中央にＩＣカードの中点が位置する場合に、同様の現象が生じる。そのため、ＩＣカード等によるタッチ操作が行われるタッチ面に必ず不感領域が生じるという課題がある。

【0006】

本発明は、上記の課題を鑑み、複数のアンテナパターンを備えて近距離無線通信により情報の読み取りを行うアンテナデバイスであって、タッチ面に不感領域のないアンテナデバイスを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態にかかるアンテナデバイスは、近距離無線通信により情報を読み取るアンテナデバイスであって、平行に並んで設けられた複数のアンテナパターンを有するアンテナ層を備え、前記複数のアンテナパターンの少なくとも一部が、前記アンテナ層の平面視において互いに重なり合うよう配置されている。

【0008】

この構成によれば、複数のアンテナパターンの少なくとも一部が、アンテナ層の平面視において互いに重なり合うよう配置されていることにより、読み取り対象が、一つのアンテナパターンに対して読み取りが不可能な位置にあったとしても、そのアンテナパターンに重なる隣のアンテナパターンによって読み取りを行える可能性が高くなる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、複数のアンテナパターンを備えて近距離無線通信により情報の読み取りを行うアンテナデバイスであって、タッチ面に不感領域のないアンテナデバイスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第１の実施形態におけるアンテナデバイスの概略構成を示す分解斜視図である。

【図2】図２は、第１の実施形態にかかるアンテナデバイスをＹＺ平面に平行な断面で切断した様子を示す断面図である。

【図3】図３は、第１の実施形態にかかるアンテナデバイスの変形例をＹＺ平面に平行な断面で切断した様子を示す断面図である。

【図4】図４は、アンテナ層におけるアンテナパターンの配置を模式的に示す平面模式図である。

【図5】図５は、アンテナパターンの構成例を示す平面模式図である。

【図6】図６は、第２の実施形態におけるアンテナデバイスの概略構成を示す分解斜視図である。

【図7】図７は、第２の実施形態にかかるアンテナデバイスをＹＺ平面に平行な断面で切断した様子を示す断面図である。

【図8】図８は、第２の実施形態にかかるアンテナデバイスの変形例をＹＺ平面に平行な断面で切断した様子を示す断面図である。

【図9】図９は、第２の実施形態のアンテナ層におけるアンテナパターンの配置を模式的に示す平面模式図である。

【図10】図１０は、アンテナパターンの構成例を示す平面模式図である。

【図11】図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、従来のアンテナデバイスにおいてＩＣカードを検出できない状態を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の一実施形態にかかるアンテナデバイスは、近距離無線通信により情報を読み取るアンテナデバイスであって、平行に並んで設けられた複数のアンテナパターンを有するアンテナ層を備え、前記複数のアンテナパターンの少なくとも一部が、前記アンテナ層の平面視において互いに重なり合うよう配置された構成である（第１の構成）。

【0012】

この構成によれば、複数のアンテナパターンの少なくとも一部が、アンテナ層の平面視において互いに重なり合うよう配置されていることにより、読み取り対象が、一つのアンテナパターンに対して読み取りが不可能な位置にあったとしても、そのアンテナパターンに重なる隣のアンテナパターンによって読み取りを行える可能性が高くなる。これにより、タッチ面に不感領域のないアンテナデバイスを提供することができる。

【0013】

前記第１の構成において、前記複数のアンテナパターンの少なくとも一部が、半ピッチずつずらして配置されている構成とすることも好ましい（第２の構成）。

【0014】

この構成によれば、複数のアンテナパターンを規則的に効率良く配置することができる。

【0015】

前記第１または第２の構成において、前記第１の方向に交差する第２の方向の両端において前記複数のアンテナパターンと接続するＦＰＣ基板をさらに備え、隣り合うアンテナパターンのアンテナ線が平面視で交差する箇所は、いずれか一方のアンテナ線が、前記ＦＰＣ基板に形成されたコンタクトホールを介して配線された構成とすることも好ましい（第３の構成）。

【0016】

この構成によれば、隣り合うアンテナパターンのアンテナ線を、互いに接触することなく、ＦＰＣ基板領域で交差させることができる。

【0017】

前記第１から第３のいずれかの構成において、前記アンテナパターンが、ループ状または２巻以上の螺旋状に形成されている構成とすることも好ましい（第４の構成）。

【0018】

前記第１から第４のいずれかの構成において、前記アンテナ層を二層備え、前記二層のアンテナ層が、それぞれが有する複数のアンテナパターンが並ぶ方向が、互いに直交するよう配置された構成とすることも好ましい（第５の構成）。

【0019】

この構成によれば、二層のアンテナ層によって、互いに直交する二方向でそれぞれ読み取りを行うことができるので、読み取り対象の位置のＸＹ座標を検出することが可能となる。

【0020】

前記第１から第５のいずれかの構成において、表示パネルをさらに備えた構成としても良い（第６の構成）。この構成によれば、近距離無線通信機能を有する表示装置を提供することができる。

【0021】

前記第６の構成において、前記表示パネルと前記アンテナ層との間に光拡散フィルムを設けた構成とすることが好ましい（第７の構成）。この構成によれば、表示パネルの画素パターンとアンテナ層のアンテナパターンとの干渉から生じるモワレ等を抑制することができる。

【0022】

前記第６または第７の構成において、タッチパネルをさらに備えた構成としても良い（第８の構成）。この構成によれば、近距離無線通信機能を有するタッチパネル付き表示装置を提供することができる。

【0023】

前記第１から第８のいずれかの構成において、アンテナ層は、透明金属またはメッシュ状にパターニングされた金属を用いて形成することができる（第９の構成）。この第９の構成にかかるアンテナデバイスによれば、特に、表示パネルやタッチパネル等と積層する場合に、アンテナ層による光の遮断を抑制できる。

【0024】

［実施の形態］
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

【0025】

［第１の実施形態］
第１の実施形態は、タッチパネルとアンテナ素子とを供えた表示装置として構成されたアンテナデバイスである。

【0026】

図１は、第１の実施形態におけるアンテナデバイス１の概略構成を示す分解斜視図である。図１に示すように、アンテナデバイス１は、タッチパネル１０と、アンテナ層２０と、表示パネル３０とを備えている。

【0027】

アンテナデバイス１は、利用者が指やペン等で画面をタッチしたときに、そのタッチ位置をタッチパネル１０によって検出し、タッチ位置に表示されているオブジェクトに応じた処理を行う。アンテナ層２０は、画面にＩＣカードが近接すると、非接触状態でＩＣカードの情報を読み取って、対応する処理を行う。すなわち、本実施形態にかかるアンテナデバイスは、指やペン等によるタッチ操作による入力と、ＩＣカードを読み取らせることによる入力との両方が可能である。

【0028】

表示パネル３０は、例えば液晶パネルである。本実施形態では、表示パネル３０を液晶パネルとして説明するが、表示パネル３０が液晶パネルに限定されることはなく、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等、画像を表示する機能を有するパネルであれば任意の表示パネルを使用することができる。なお、図１においては表示パネル３０のバックライト等の周知の部材の図示を省略し、かつ、以下においてもその詳細な説明は省略する。

【0029】

タッチパネル１０は、第１電極層１１と第２電極層１２とを備えている。第１電極層１１は、絶縁物質からなる基材（例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート））上に形成されたＸ方向電極パターンＥｘを備える。なお、Ｘ方向電極パターンＥｘの数は任意である。Ｘ方向電極パターンＥｘは、例えば、ＩＴＯ等により形成される透明導電パターン（透明電極）である。また、Ｘ方向電極パターンＥｘは、金属細線（例えば、銅）のメッシュパターンにより構成されるものであってもよい。このように、Ｘ方向電極パターンＥｘを形成することで、Ｘ方向電極パターンＥｘにより光が遮断されないことを保証することができる（一定の光の透過性を確保することができる）。

【0030】

第２電極層１２は、Ｘ方向電極パターンＥｘに直交するＹ方向に沿って、複数のＹ方向電極パターンＥｙを備えている。Ｙ方向電極パターンＥｙは、Ｘ方向電極パターンＥｘと同様の材料で構成される。Ｙ方向電極パターンＥｙの数も任意である。

【0031】

Ｘ方向電極パターンＥｘは、Ｘ方向に細長い形状を有する。Ｙ方向電極パターンＥｙは、Ｙ方向に細長い形状を有する。Ｘ方向電極パターンＥｘおよびＹ方向電極パターンＥｙのそれぞれは、導線を介して、タッチパネルコントローラ（図示省略）に接続される。タッチパネルコントローラは、Ｘ方向電極パターンＥｘを順次駆動するための駆動信号により、順次、Ｘ方向電極パターンＥｘに駆動信号を出力する。これにより、Ｘ方向電極パターンＥｘとＹ方向電極パターンＥｙとの間に電界が発生する。そして、タッチパネルコントローラが、Ｙ方向電極パターンＥｙからセンス信号を受信し、当該センス信号の信号値を調べることで、タッチパネル面上のタッチ点（電界が変化している部分）を検知することができる。

【0032】

アンテナ層２０には、複数のアンテナパターンが形成されている。アンテナ層２０におけるアンテナパターンの詳細については、後に説明する。

【0033】

図２は、アンテナデバイス１をＹＺ平面に平行な断面で切断した様子を示す断面図である。図２に示すように、第１電極層１１は、ＰＥＴフィルム１１ａの片面にＸ方向電極パターンＥｘを有している。第２電極層１２は、ＰＥＴフィルム１２ａの片面にＹ方向電極パターンＥｙを有している。なお、図２では、第１電極層１１のＸ方向電極パターンＥｘと第２電極層１２のＹ方向電極パターンＥｙとが異なるＰＥＴフィルムに形成された構成を例示しているが、１枚のＰＥＴフィルムの両面に、第１電極層１１のＸ方向電極パターンＥｘと第２電極層１２のＹ方向電極パターンＥｙとをそれぞれ形成した構成としても良い。

【0034】

アンテナ層２０は、ＰＥＴフィルム２２の片面にアンテナパターン２１が形成されている。アンテナ層２０のＹ方向の両端には、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）基板２３が接続されている。

【0035】

表示パネル３０とアンテナ層２０との間は、ＯＣＲ（Optically Clear Resin）層４６、保護ＰＥＴフィルム４５、およびＯＣＡ（Optically Clear Adhesive）層４４が設けられている。ＯＣＲ層４６およびＯＣＡ層４４は、表示パネル３０、保護ＰＥＴフィルム４５、およびアンテナ層２０との間の隙間を充填すると共に、屈折率を調整する等の機能も有する。

【0036】

あるいは、図３に示すように、図２に示した保護ＰＥＴフィルム４５の代わりに、光拡散フィルム４７を備えた構成としても良い。光拡散フィルム４７を表示パネル３０とアンテナ層２０との間に設けることにより、表示パネル３０の画素パターンとアンテナ層２０のアンテナパターンとの干渉から生じるモワレ等を抑制することができる。

【0037】

タッチパネル１０のＸ方向電極パターンＥｘからは、Ｘ方向の片端部から導線（図示せず）が引き出され、Ｙ方向電極パターンＥｙからは導線１２ｂが引き出され、前述のタッチパネルコントローラ（図示せず）へ接続されている。タッチパネル１０の上層には、ＯＣＡ層４２とカバーガラス４１とが積層されている。

【0038】

なお、図１〜図３に示した構成はあくまでも一例であり、必要に応じて、他の任意の構成を追加することができる。また、図１〜図３に示した構成においては、Ｘ方向電極パターンＥｘが形成された第１電極層１１が前面側に配置され、第２電極層１２は第１電極層１１とアンテナ層２０との間に配置されているが、第１電極層１１と第２電極層１２との積層順序がこの逆であっても良い。

【0039】

次に、図４を参照しながら、アンテナ層２０におけるアンテナパターン２１の配置について説明する。アンテナ層２０には、複数のアンテナパターンが、互いに重なるように形成されている。すなわち、図４に示すように、アンテナパターン２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、・・・、２１ｋ、２１ｌが、半ピッチずつずらして重なり合うように形成されている。すなわち、アンテナパターン２１ａとアンテナパターン２１ｃとの間隙の中心線が、アンテナパターン２１ｂの中心線と一致するように配置されている。なお、ここでは１２個のアンテナパターンを備えた構成を例示しているが、これに限定されず、アンテナパターンの数は任意である。なお、以下の説明において、アンテナパターン２１について個々のアンテナパターンを区別する必要がない場合は、アンテナパターン２１と総称する。

【0040】

図４に示したアンテナパターン２１ａ、２１ｂ・・・を現す矩形は、個々のアンテナコイルが配置されている領域を模式的に示したものであり、実際のアンテナ線の形状を図示したものではない。実際のアンテナコイルは、これらの領域のそれぞれに、ループ状または２巻き以上の螺旋状のアンテナコイルとして配置される。アンテナコイルは、透明金属をパターニングして形成することができる。あるいは、例えば、アンテナ層２０の全体に敷き詰められたメタルメッシュを適宜のパターンに切り欠くことにより、アンテナコイルを形成することができる。また、画素領域内でアンテナ線が必要でない領域にもメタルメッシュを残しておく（電気的にはフロート状態とする）ことにより、アンテナパターンを視認されにくくすることができる。

【0041】

図５は、アンテナパターン２１の一例を示す平面模式図である。なお、図５においては、アンテナパターン２１ａ〜２１ｇまでを図示し、他のアンテナパターンの図示を省略している。図５に示すように、アンテナパターン２１ａ〜２１ｇは、半ピッチずつずらして重なり合うように形成されている。例えば、アンテナパターン２１ａとアンテナパターン２１ｃとの間隙の中心線が、アンテナパターン２１ｂの中心線と一致するように配置されている。

【0042】

アンテナパターン２１の各々は、前述したように、ループ状または２巻き以上の螺旋状のアンテナコイルとして形成される。図４に示す画素領域ＤＰにおいては、アンテナ線はＹ方向に沿って直線状に形成される。つまり、画素領域ＤＰでは、いずれのアンテナ線も、隣り合うアンテナ線とは交差せず、Ｙ方向に平行に配置されている。

【0043】

一方、ＦＰＣ基板２３上に到達したアンテナ線は、Ｘ方向に沿うように延伸する。そして、ＦＰＣ基板２３上で、隣り合うアンテナパターンのアンテナ線同士が平面視において交差する部分においては、どちらかのアンテナパターンがＦＰＣ基板２３に形成されたコンタクトホールを経由してＦＰＣ基板２３の別層に配線される。これにより、隣り合うアンテナパターンのアンテナ線をＦＰＣ基板領域で交差させることができる。

【0044】

アンテナパターン２１においてＸ方向に延伸する部分は、画素領域ＤＰではなくＦＰＣ基板２３上に配置されていることが好ましい。この構成によれば、画素領域ＤＰにおいては、アンテナ線はすべてＹ方向に平行に配置されているので、アンテナ線が視認されにくくなる。

【0045】

アンテナパターン２１は、ＦＰＣ基板２３を介して、アンテナコントローラ（図示せず）に接続されている。アンテナコントローラは、アンテナパターン２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、・・・、２１ｋ、２１ｌに対して、駆動信号を順次印加する。例えば、ＮＦＣ（Near Field Communication）カードを検出する場合には、１３．５６メガヘルツの正弦波で駆動する。

【0046】

本実施形態の構成によれば、隣接するアンテナパターン同士が重なりあっているため、仮に、アンテナパターン２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、・・・、２１ｋ、２１ｌのうちの一つのアンテナパターンのアンテナ線上にＩＣカードの中点が位置するようにＩＣカードがタッチされたとしても、そのアンテナパターンの隣のアンテナパターンによって当該ＩＣカードを検出できる。

【0047】

なお、アンテナパターン２１の駆動方法として、前述のようにすべてのアンテナパターンを順次駆動する方法の他に、離れた位置にある２つのアンテナパターンを同時に駆動するようにしても良い。例えば、アンテナパターン２１ａと２１ｄとを同時に駆動し、続いて、アンテナパターン２１ｂと２１ｅ、アンテナパターン２１ｃと２１ｆ、アンテナパターン２１ｄと２１ｇ、アンテナパターン２１ｅと２１ｈ、アンテナパターン２１ｆと２１ｉ、アンテナパターン２１ｇと２１ｊ、アンテナパターン２１ｈと２１ｋ、アンテナパターン２１ｉと２１ｌを所定の周期で順次駆動する。このような駆動方法によっても、隣接するアンテナパターンが順次駆動されるので、一つのアンテナパターンで検出できなかったＩＣカードを隣のアンテナパターンで検出することが可能となる。

【0048】

以上のように、本実施形態にかかるアンテナデバイス１によれば、アンテナパターン２１がアンテナ層２０の平面視において互いに重なり合うよう配置されていることにより、一つのアンテナパターンで検出できない位置にあるＩＣカードを、隣のアンテナパターンで検出することが可能となる。よって、表示領域内全域にわたって不感領域が生じないデバイスを実現でき、ユーザビリティを向上させることができる。また、アンテナ層２０は一層の配線層であるため、低コストで製造することができる。

【0049】

なお、本実施形態においては、アンテナパターン２１においてすべてのアンテナパターンが半ピッチずつずらして重なり合うよう配置された例を示したが、アンテナパターン２１の配置はこれに限定されない。つまり、複数のアンテナパターンのうち少なくとも一部のアンテナパターンが、隣のアンテナパターンに重なるように構成されていれば良く、その間隔も半ピッチに限定されない。

【0050】

［第２の実施形態］
以下、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、タッチパネルとアンテナ素子とを供えた表示装置として構成されたアンテナデバイスである。

【0051】

図６は、第２の実施形態におけるアンテナデバイス２の概略構成を示す分解斜視図である。図２に示すように、アンテナデバイス２は、第１の実施形態で説明したアンテナ層２０に加えて、もう一つのアンテナ層５０を備えている点において、第１の実施形態にかかるアンテナデバイス１と異なる。

【0052】

アンテナ層２０は、Ｘ方向におけるＩＣカードの位置を検出できるように、Ｘ方向に沿って並ぶ複数のアンテナパターン２１を有している。それに対して、アンテナ層５０は、Ｙ方向におけるＩＣカードの位置を検出できるように、Ｙ方向に沿って並ぶ複数のアンテナパターン５１を備えている。アンテナ層５０は、Ｘ方向両端において、ＦＰＣ基板５２に接続されている。このように、二層のアンテナ層を備えたことにより、本実施形態にかかるアンテナデバイス２では、ＩＣカードが画素領域ＤＰにタッチされたときに、タッチ位置のＸＹ座標を検出することができる。

【0053】

図７は、アンテナデバイス２をＹＺ平面に平行な断面で切断した様子を示す断面図である。図７に示すように、アンテナデバイス２は、アンテナ層２０とタッチパネル１０との間に、アンテナ層５０を備えている。アンテナ層５０は、ＰＥＴフィルム５２の片面にアンテナパターン５１を有している。

【0054】

なお、図７に示した例では、アンテナ層２０のアンテナパターン２１とアンテナ層５０のアンテナパターン５１とが異なるＰＥＴフィルムに形成された構成を例示しているが、１枚のＰＥＴフィルムの両面に、アンテナ層２０のアンテナパターン２１とアンテナ層５０のアンテナパターン５１とをそれぞれ形成した構成としても良い。

【0055】

また、図７においては、アンテナ層２０とタッチパネル１０との間にアンテナ層５０が配置された構成を例示したが、アンテナ層２０とアンテナ層５０の位置が逆であっても良い。

【0056】

また、図８に示すように、図７に示した保護ＰＥＴフィルム４５の代わりに、光拡散フィルム４７を備えた構成としても良い。光拡散フィルム４７を表示パネル３０とアンテナ層２０との間に設けることにより、表示パネル３０の画素パターンとアンテナ層２０およびアンテナ層５０のアンテナパターンとの干渉から生じるモワレ等を抑制することができる。

【0057】

図９に示すように、アンテナ層５０のアンテナパターン５１も、アンテナ層２０のアンテナパターン２１と同様に、半ピッチずつずらして、隣接するアンテナパターンに重なるように配置されている。なお、ここでは、１２個のアンテナパターン５１ａ、５１ｂ、・・・５１ｌを備えた構成を例示しているが、これに限定されず、アンテナ層５０のアンテナパターンの数は任意である。なお、以下の説明において、アンテナパターン５１について個々のアンテナパターンを区別する必要がない場合は、アンテナパターン５１と総称する。

【0058】

図９に示したアンテナパターン５１ａ、５１ｂ・・・を現す矩形は、個々のアンテナコイルが配置されている領域を模式的に示したものであり、実際のアンテナ線の形状を図示したものではない。実際のアンテナコイルは、これらの領域のそれぞれに、ループ状または２巻き以上の螺旋状のアンテナコイルとして配置される。アンテナコイルは、透明金属をパターニングして形成することができる。あるいは、例えば、アンテナ層５０の全体に敷き詰められたメタルメッシュを適宜のパターンに切り欠くことにより、アンテナコイルを形成することができる。また、画素領域内でアンテナ線が必要でない領域にもメタルメッシュを残しておく（電気的にはフロート状態とする）ことにより、アンテナパターンを視認されにくくすることができる。

【0059】

図１０は、アンテナパターン５１の一例を示す平面模式図である。なお、図１０においては、アンテナパターン５１ａ〜５１ｅまでを図示し、他のアンテナパターンの図示を省略している。図１０に示すように、アンテナパターン５１ａ〜５１ｅは、半ピッチずつずらして重なり合うように形成されている。例えば、アンテナパターン５１ａとアンテナパターン５１ｃとの間隙の中心線が、アンテナパターン５１ｂの中心線と一致するように配置されている。

【0060】

アンテナパターン５１の各々は、前述したように、ループ状または２巻き以上の螺旋状のアンテナコイルとして形成される。画素領域ＤＰにおいては、アンテナ線はＸ方向に沿って直線状に形成される。つまり、画素領域ＤＰでは、アンテナパターン５１のいずれのアンテナ線も、隣り合うアンテナ線とは交差せず、Ｘ方向に平行に配置されている。

【0061】

一方、ＦＰＣ基板５３上に到達したアンテナ線は、Ｙ方向に沿うように延伸する。そして、ＦＰＣ基板５３上で、隣り合うアンテナパターンのアンテナ線同士が平面視において交差する部分においては、どちらかのアンテナパターンがＦＰＣ基板５３に形成されたコンタクトホールを経由してＦＰＣ基板５３の別層に配線される。これにより、隣り合うアンテナパターンのアンテナ線をＦＰＣ基板領域で交差させることができる。

【0062】

アンテナパターン５１においてＹ方向に延伸する部分は、画素領域ＤＰではなくＦＰＣ基板５３上に配置されていることが好ましい。この構成によれば、画素領域ＤＰにおいては、アンテナ線はすべてＸ方向に平行に配置されているので、アンテナ線が視認されにくくなる。

【0063】

なお、アンテナ層５０のアンテナパターン５１の駆動方法は、アンテナパターン２１の駆動方法と同様である。すなわち、タッチパネルコントローラは、アンテナパターン５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、・・・、５１ｋ、５１ｌに対して、駆動信号を順次印加する。あるいは、このようにアンテナパターン５１のすべてを順次駆動する方法の他に、離れた位置にある２つのアンテナパターンを同時に駆動するようにしても良い。例えば、アンテナパターン５１ａと５１ｄとを同時に駆動し、続いて、アンテナパターン５１ｂと５１ｅ、アンテナパターン５１ｃと５１ｆ、アンテナパターン５１ｄと５１ｇ、アンテナパターン５１ｅと５１ｈ、アンテナパターン５１ｆと５１ｉ、アンテナパターン５１ｇと５１ｊ、アンテナパターン５１ｈと５１ｋ、アンテナパターン５１ｉと５１ｌを所定の周期で順次駆動しても良い。これらの駆動方法によれば、隣接するアンテナパターンが連続して駆動されるので、一つのアンテナパターンで検出できなかったＩＣカードを隣のアンテナパターンで検出することが可能となる。

【0064】

以上のように、第２の実施形態にかかるアンテナデバイスによれば、アンテナ層２０でＩＣカードのＸ座標を、アンテナ層５０でＩＣカードのＹ座標を、それぞれ精度良く検出することが可能となる。また、アンテナ層２０およびアンテナ層５０は一層の配線層であるため、低コストで製造することができる。

【0065】

なお、本実施形態においても、アンテナパターン２１および５１においてすべてのアンテナパターンが半ピッチずつずらして重なり合うよう配置された例を示したが、アンテナパターン２１および５１の配置はこれに限定されない。つまり、複数のアンテナパターンのうち少なくとも一部のアンテナパターンが、隣のアンテナパターンに重なるように構成されていれば良く、その間隔も半ピッチに限定されない。

【0066】

以上、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

【0067】

例えば、上述した第１および第２の実施形態では、本発明によるアンテナデバイスをタッチパネル付き表示装置として構成する例について説明した。しかし、タッチパネルおよび表示装置は必須ではなく、単にＩＣカードを近接させてその情報を読み取るだけのＩＣカードリーダとしても実施が可能である。また、タッチパネルを備える場合であっても、タッチパネルの構成はここに開示したものに限定されず、任意の構成のタッチパネル（例えば光学式や抵抗膜方式のタッチパネル）を採用することができる。

【0068】

また、上記の説明においては、近距離無線通信により情報を読み取る対象の例として、ＩＣカードやＮＦＣカードを例示したが、読み取り対象はカードに限定されず、様々な態様を採用することができる。

【符号の説明】

【0069】

１…アンテナデバイス、２…アンテナデバイス、１０…タッチパネル、１１…第１電極層、１２…第２電極層、２０…アンテナ層、２１…アンテナパターン、２３…ＦＰＣ基板、３０…表示パネル、５０…アンテナ層、５１…アンテナパターン、５３…ＦＰＣ基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】